Parametric acoustic array lensed by a gradient-index phononic crystal
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68407700%3A21230%2F21%3A00350534" target="_blank" >RIV/68407700:21230/21:00350534 - isvavai.cz</a>
Výsledek na webu
<a href="https://doi.org/10.1121/10.0005441" target="_blank" >https://doi.org/10.1121/10.0005441</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1121/10.0005441" target="_blank" >10.1121/10.0005441</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Parametric acoustic array lensed by a gradient-index phononic crystal
Popis výsledku v původním jazyce
This work presents a theoretical study of a parametric transmitter employing a small ultrasonic transducer and an acoustic lens for the collimation of the non-directional primary ultrasonic waves into a highly-directional beam. The acoustic lens is represented by a gradient-index phononic crystal (GRIN PC) composed of an array of toroidal scatterers. Parameters of the GRIN PC lens are determined employing an optimization procedure that maximizes the minimum value of the primary-wave amplitude over a wide frequency range at a distant point in front of the transducer-lens system. The Westervelt equation is used as a wave equation taking into account diffraction, nonlinearity, and thermoviscous attenuation. The wave equation is solved numerically in the quasi-linear approximation in the frequency domain employing the finite element method. The numerical results show that employing a simple GRIN PC lens, a highly-directional low-frequency beam can be parametrically radiated from a small ultrasonic transducer.
Název v anglickém jazyce
Parametric acoustic array lensed by a gradient-index phononic crystal
Popis výsledku anglicky
This work presents a theoretical study of a parametric transmitter employing a small ultrasonic transducer and an acoustic lens for the collimation of the non-directional primary ultrasonic waves into a highly-directional beam. The acoustic lens is represented by a gradient-index phononic crystal (GRIN PC) composed of an array of toroidal scatterers. Parameters of the GRIN PC lens are determined employing an optimization procedure that maximizes the minimum value of the primary-wave amplitude over a wide frequency range at a distant point in front of the transducer-lens system. The Westervelt equation is used as a wave equation taking into account diffraction, nonlinearity, and thermoviscous attenuation. The wave equation is solved numerically in the quasi-linear approximation in the frequency domain employing the finite element method. The numerical results show that employing a simple GRIN PC lens, a highly-directional low-frequency beam can be parametrically radiated from a small ultrasonic transducer.
Klasifikace
Druh
J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science
CEP obor
—
OECD FORD obor
10307 - Acoustics
Návaznosti výsledku
Projekt
<a href="/cs/project/GA18-24954S" target="_blank" >GA18-24954S: Šíření akustických vln fononickými materiály a strukturami</a><br>
Návaznosti
P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)
Ostatní
Rok uplatnění
2021
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název periodika
The Journal of the Acoustical Society of America
ISSN
0001-4966
e-ISSN
1520-8524
Svazek periodika
149
Číslo periodika v rámci svazku
6
Stát vydavatele periodika
US - Spojené státy americké
Počet stran výsledku
9
Strana od-do
4534-4542
Kód UT WoS článku
000665105300001
EID výsledku v databázi Scopus
2-s2.0-85108696832